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2022版高考生物一轮复习课时作业十影响光合作用的因素及光合作用和细胞呼吸的关系含解析新人教版
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这是一份2022版高考生物一轮复习课时作业十影响光合作用的因素及光合作用和细胞呼吸的关系含解析新人教版，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2021·西安模拟)下列关于影响光合作用的因素的叙述,错误的是( )
A.温度能影响光合速率,主要是影响光合作用过程中各种酶的活性
B.CO2参与光合作用的暗反应,其浓度太低会限制光合速率
C.其他条件不变,达到光饱和点时增加光照强度不能使光合速率增加
D.除温度、CO2浓度和光照强度外,其他环境因素对光合速率没有影响
【解析】选D。光合作用过程中各种酶的活性受温度影响,A正确;CO2是暗反应的原料,浓度太低会影响暗反应速率,进而影响光合速率,B正确;达到光饱和点时增加光照强度不能使光合速率增加,此时限制因素为温度、CO2浓度等,C正确;除温度、CO2浓度和光照强度外,水分对光合速率也有影响,D错误。
2.(2021·开封模拟)如图表示某植物叶肉细胞内部分物质代谢途径,其中①～⑥表示过程。下列相关分析错误的是( )
A.①②产生的[H]与④产生的[H]不是同一种物质
B.③与④都发生在细胞器的膜结构上
C.只要⑤生成(CH2O)的量大于①消耗的(CH2O)的量,植株就能正常生长
D.对生物界来说,④产生ATP的量远远大于①②③
【解析】选C。①②产生的[H]是NADH,④产生的[H]是NADPH,A项正确;③表示有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体的内膜上,④表示光合作用的光反应阶段,发生在叶绿体类囊体膜上,B项正确;该图表示某植物叶肉细胞内部分物质代谢途径,仅叶肉细胞中⑤生成(CH2O)的量大于①消耗的(CH2O)的量,植株不一定能正常生长,因为植物的非绿色部分还要进行细胞呼吸,C项错误;对生物界的生物来说,光合作用产生的ATP的量大于细胞呼吸产生的ATP的量,D项正确。
3.(2021·红河模拟)细胞中许多结构能产生[H]与ATP。下列关于[H]和ATP的叙述,正确的是( )
A.叶绿体内产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH),用于还原C3
B.线粒体内产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH),用于还原O2
C.适宜光照下叶绿体中ATP的转移途径是从叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质
D.叶绿体、线粒体内的ATP均可用于植物的各项生命活动
【解析】选C。叶绿体内产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH),用于还原C3,A错误;线粒体内产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH),用于还原O2,B错误;适宜光照下叶绿体中ATP的转移途径是从产生部位叶绿体类囊体薄膜到起作用部位叶绿体基质,C正确;叶绿体内的ATP仅用于暗反应C3的还原,D错误。
4.(2021·淄博模拟)为探究影响光合作用强度的因素,将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.此实验有两个自变量
B.D点比B点CO2吸收量高的原因是光照强度大
C.实验结果表明,在土壤含水量为40%～60%的条件下施肥效果明显
D.制约C点光合作用强度的因素主要是土壤含水量
【解析】选A。由题意可知,本实验探究的自变量有光照强度、是否施肥、土壤含水量三个,A错误;由图示曲线可知,与D点相比,B点的光照强度较弱,光合作用强度也较弱,因此D点比B点CO2吸收量高的主要原因是光照强度大,B正确;根据图示,同一光照条件下,当土壤含水量在40%～60%时,施肥与未施肥相比CO2吸收量增加明显,C正确;C点土壤含水量较少,光合作用强度较低,因此制约C点光合作用强度的因素主要是土壤含水量,D正确。
【知识总结】坐标曲线上限制因变量变化的因素分析
(1)单曲线分析:曲线上升段或下降段的限制因素,主要是横轴对应的变量(自变量);曲线水平段的限制因素是除自变量之外的其他影响因变量的因素。
(2)多曲线分析:两曲线重合部分的限制因素是横轴对应的变量(自变量),两曲线不重合部分的差异是由除自变量之外的其他影响因变量的因素所致。
5.如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率,下列假设条件中能使图中结果成立的是( )
A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度
B.横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度
C.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度
D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度
【解析】选D。随着CO2浓度的增大,净光合速率先增大后趋于稳定,但由于净光合速率最大时对应着一个温度,即最适温度,低于或高于此温度,净光合速率都将下降,所以无法确定在CO2浓度足够大时,较高温度下的净光合速率高于较低温度,A错误;植物进行光合作用存在最适温度,高于最适温度后,净光合速率减小,所以随着温度升高,净光合速率应先升高后降低,B错误;由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光,在相应光波长时,植物的净光合速率存在峰值,不应呈现先升高后趋于稳定的状态,且光波长一定时,较高温度下的净光合速率不一定较高,C错误;随着光照强度的增加,净光合速率先增大后趋于稳定,在光照强度足够时,较高的CO2浓度下净光合速率较大,D正确。
6.(2021·南充模拟)研究小组通过实验探究适宜温度条件下,氧气浓度变化对某植物细胞呼吸的影响,结果如图所示。据图分析错误的是( )
A.欲测定该植物的呼吸作用强度,一定要遮光处理
B.B点时细胞呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质和细胞质基质
C.贮藏水果蔬菜时,宜选择R点对应的氧气浓度
D.C点以后限制氧气吸收量的因素可能是温度、酶等因素
【解析】选B。欲测定该植物的呼吸作用强度,一定要遮光处理,A正确;B点只进行有氧呼吸,细胞产生二氧化碳的场所是线粒体基质,B错误;贮藏水果蔬菜时,宜选择R点对应的氧气浓度,C正确;C点以后限制氧气吸收量的因素可能是温度、酶等因素,D正确。
7.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变),理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是( )
A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移
C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移
【解析】选C。图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃”可知,当温度从30 ℃降到25 ℃时,细胞呼吸强度降低,a点上移;光合作用强度增强,所以光饱和点时吸收的CO2增多,d点上移的同时右移;b点光合作用强度=细胞呼吸强度,在25 ℃时细胞呼吸强度降低,光合作用强度增强,在除光照强度外其他条件不变的情况下,要使光合作用强度仍然与细胞呼吸强度相等,需降低光照强度,即b点左移。
8.(2021·长沙模拟)如图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合速率的影响。下列有关叙述错误的是( )
A.曲线中a点转向b点时,叶绿体中C3浓度降低
B.曲线中d点转向b点时,叶绿体中C5浓度升高
C.ab段影响光合速率的主要因素是光照强度
D.bc段影响光合速率的因素可能是温度等其他条件
【解析】选B。a点转向b点时,光反应增强,能提供更多的还原氢和ATP用于C3的还原,CO2仍以原速度进行固定,故C3浓度会下降,A项正确;d点转向b点时,CO2浓度增加,会有更多的C5用于CO2的固定,C3的还原速度不变,故C5浓度会下降,B项错误;ab段表示随光照强度的增大,光合速率增加,故光照强度是影响光合速率的主要因素,C项正确;bc段光照强度已经饱和,温度等成为光合速率的影响因素,D项正确。
9.科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况,并将检测结果绘制成图。下列相关说法错误的是( )
A.光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因
B.致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭
C.致使ef段、p段Pn下降的原因是光照逐渐减弱
D.适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施
【解析】选B。早晨太阳出来后光照强度不断增大,使得露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升,A项正确;大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降,主要原因是太阳出来后旺盛的光合作用消耗大量CO2,使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降,而露地栽培的油桃在mn段Pn下降,是因为环境温度过高导致气孔关闭,吸收CO2减少,B项错误;15时以后,两种栽培条件下的光合速率持续下降,是光照强度逐渐减弱所致,C项正确;适时浇水从而避免植物因缺水导致气孔关闭,增施农家肥从而增加CO2浓度是提高大田作物产量的重要措施,D项正确。
【知识总结】提高大棚内农作物产量的途径
10.(2021·芜湖模拟)在晴朗的夏季,将一正常生长的绿色植物放入密闭的透明玻璃罩内继续培养,每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度,绘制成如图所示曲线。下列判断正确的是( )
A.FG段表明气孔关闭,不进行光合作用
B.E点和F点比较,E点时C3含量低、C5含量高
C.D点开始进行光合作用,H点光合作用消失
D.该植物体内的有机物在一昼夜内有所增加
【解析】选D。FG段由于温度过高导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少,但是光合作用仍在进行,并且光合作用强度大于呼吸作用强度,A错误;F点的光照强度大于E点,所以F点的C3还原速率大于E点,故F点的C3含量低,C5含量高,B错误;图中D点和H点时,玻璃罩内的二氧化碳浓度达到平衡,此时光合速率等于呼吸速率。开始进行光合作用在D点之前,光合作用消失在H点之后,C错误;K点和A点相比,玻璃罩内CO2浓度有所降低,说明该植物体内的有机物在一昼夜内有所增加,D正确。
11.(创新性·影响光合作用的因素)如图表示夏季玉米地里距地面高度不同处CO2浓度的变化,实线表示10时的测定结果,虚线表示22时的测定结果。下列分析正确的是( )
A.在富含有机肥的农田中,图中c点会左移
B.10时,植株不同高度处的光反应强度相同
C.22时,植株高处比低处固定CO2能力强
D.b点对应处是玉米植株叶光合面积较大处
【解析】选D。富含有机肥的农田中,由于微生物分解作用,会释放出CO2,故c点将会右移,A错误;由图中实线可知,上午10时玉米植株不同高度处CO2的吸收量不同,接收到的光照强度也不同,故植株不同高度处的光反应强度不同,B错误;夜晚无光照,不能进行光合作用,不固定CO2,C错误;由图可知,b点CO2浓度最低,应对应玉米光合作用面积较大处,D正确。
12.(综合性·光合作用和细胞呼吸的计算)如图表示在不同温度下,测定某植物叶片重量(均指有机物)变化情况的操作流程及结果,下列相关叙述中,不正确的是( )
A.该植物叶片的实际光合速率为Y+2X mg/h
B.14 ℃时植物呼吸作用和实际光合作用都大于13 ℃时
C.分别在上述四种温度下适宜光照维持10 h再暗处理10 h,则该植物叶片在14 ℃时增重最多达30 mg
D.16 ℃时植物进行光合作用所需CO2都来自线粒体
【解析】选D。据图分析,无光处理1 h,叶片重量减少了X,可以代表呼吸速率;再经过光照处理1 h,叶片重量与实验初相比,增加了Y,整个过程经过了两个小时的呼吸作用,因此实际光合速率=Y+2X mg/h,净光合速率=Y+X mg/h。根据以上分析可知,该植物叶片的实际光合速率为Y+2X mg/h,A正确;根据柱状图分析可知,13 ℃时的X、Y都比14 ℃小,因此14 ℃时植物呼吸作用和实际光合作用都大于13 ℃时,B正确;根据题意分析,分别在上述四种温度下适宜光照维持10 h再暗处理10 h,四种温度下的增重(10Y)分别为10×2=20 mg、10×3=30 mg、10×2=20 mg、10×1=10 mg,C正确;16 ℃时植物的净光合速率大于0,则其光合作用需要的二氧化碳除了来自线粒体,还要从大气中吸收,D错误。
二、非选择题:本题共2小题,共40分。
13.(22分)(素养提升——科学探究)补光是指在自然光照条件下额外补充不同波长的光。为了探究补光对植物光合作用速率的影响,研究小组在温度适宜的玻璃温室中,分别用三种强度相同的单色光对某植物进行补光实验,补光时间为上午7:00～10:00。结果如图所示:
(1)补光实验时,采用适宜温度的原因是 ______________________________。
(2)该实验证明,自然光照下补充____________nm的光可以提高光合作用速率。
(3)10:00时光照突然停止,此时光合作用速率是否为0?__________,原因是__
_________________________________________________________。
(4)现有沉置于清水底部的30片新鲜小圆叶片、饱和的碳酸氢钠溶液,其他材料器具自选,欲探究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响,请写出实验思路:
______________________________________________________________。
【解析】(1)根据题意知,实验中温度是无关变量,为了使其在不同时间、不同波长的补光实验时对植物光合速率不造成影响,所以要采用适宜且相同的温度进行实验。
(2)对比曲线分析,与自然光照下比较,补充450 nm、680 nm的光可以提高光合作用速率,若采用580 nm的光进行补光实验,植物光合速率反而更低。
(3)若10:00时光照突然停止,由于此时刻叶绿体内还有一定量的ATP和[H],所以叶绿体内暗反应还可以继续进行,此时光合作用合成有机物的速率不为0。
(4)欲探究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响,则首先应配制不同浓度的碳酸氢钠溶液,用以提供不同浓度的CO2,再选用相同数量的小圆叶片放入不同浓度的碳酸氢钠溶液中,给予相同强度的光照,观察记录相同时间内小圆叶片上浮的数量。
答案:(1)避免由于温度不适宜影响植物光合作用速率(排除无关变量对实验结果的影响)
(2)450、680
(3)否 光照停止,叶绿体内依然积累有ATP和[H],暗反应继续进行
(4)配制不同浓度的碳酸氢钠溶液,分别加入等量的小圆叶片,给予相同的光照,一段时间后观察、记录小圆叶片上浮的数量
14.(18分)(综合性·光合作用和细胞呼吸)(2021·石家庄模拟)如图是北方某干旱地区夏日晴朗天气,黄瓜叶片净光合速率与胞间CO2浓度的日变化曲线。请回答下列问题:
(1)据图推测13:00时,________(填“增加”或“降低”)环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用“午休”的程度,原因是__ _____________________________。
(2)有同学认为,17:00～18:00胞间CO2浓度快速上升的原因是呼吸速率大于光合速率,你认为是否正确?________(填“是”或“否”),理由是__ _______
_______________________________________________________。
(3)玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶,能通过一系列反应将CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞,保证暗反应顺利进行。在干旱缺水地区,与11:00时相比,13:00时该类植物光合作用速率反而有所升高,除光照、温度等因素外,主要原因是________________________________________________________。
【解析】(1)图中显示,13:00时黄瓜光合作用出现了“午休”现象,是气孔关闭导致CO2吸收不足,进而影响光合作用暗反应,因此适当增加环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用“午休”的程度。(2)据图中实验结果可知,17:00～18:00黄瓜的净光合速率大于零,说明其光合速率大于呼吸速率。(3)根据题意分析可知,玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶,能通过一系列反应将CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞,即玉米、甘蔗等植物能利用较低浓度的CO2,所以在干旱缺水地区,与11:00时相比,13:00时该类植物光合作用速率反而有所升高。
答案:(1)增加 避免因气孔关闭导致胞间CO2浓度较低,进而影响暗反应速率
(2)否 由图中实验结果可知该时间段净光合速率大于零,说明其光合速率大于呼吸速率
(3)该类植物能利用较低浓度的CO2途径
具体方法和注意事项
延长光照时间
夜间适当补充光照:最好选择日光灯,时间不能太长,保证经济效益
增大光合面积
合理密植:要适度,避免相互遮光造成减产
间作、套种:要选择合适的两种作物,减少竞争导致的减产
提高光合作用强度
提高CO2浓度:如适当通风、施用农家肥
合理施肥:如农家肥和化肥配合使用,还要避免施肥过度造成“烧苗”
提高净光合作用速率
适当增大昼夜温差:白天适当升温,夜间适当降温,增加有机物的积累量
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2021·西安模拟)下列关于影响光合作用的因素的叙述,错误的是( )
A.温度能影响光合速率,主要是影响光合作用过程中各种酶的活性
B.CO2参与光合作用的暗反应,其浓度太低会限制光合速率
C.其他条件不变,达到光饱和点时增加光照强度不能使光合速率增加
D.除温度、CO2浓度和光照强度外,其他环境因素对光合速率没有影响
【解析】选D。光合作用过程中各种酶的活性受温度影响,A正确;CO2是暗反应的原料,浓度太低会影响暗反应速率,进而影响光合速率,B正确;达到光饱和点时增加光照强度不能使光合速率增加,此时限制因素为温度、CO2浓度等,C正确;除温度、CO2浓度和光照强度外,水分对光合速率也有影响,D错误。
2.(2021·开封模拟)如图表示某植物叶肉细胞内部分物质代谢途径,其中①～⑥表示过程。下列相关分析错误的是( )
A.①②产生的[H]与④产生的[H]不是同一种物质
B.③与④都发生在细胞器的膜结构上
C.只要⑤生成(CH2O)的量大于①消耗的(CH2O)的量,植株就能正常生长
D.对生物界来说,④产生ATP的量远远大于①②③
【解析】选C。①②产生的[H]是NADH,④产生的[H]是NADPH,A项正确;③表示有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体的内膜上,④表示光合作用的光反应阶段,发生在叶绿体类囊体膜上,B项正确;该图表示某植物叶肉细胞内部分物质代谢途径,仅叶肉细胞中⑤生成(CH2O)的量大于①消耗的(CH2O)的量,植株不一定能正常生长,因为植物的非绿色部分还要进行细胞呼吸,C项错误;对生物界的生物来说,光合作用产生的ATP的量大于细胞呼吸产生的ATP的量,D项正确。
3.(2021·红河模拟)细胞中许多结构能产生[H]与ATP。下列关于[H]和ATP的叙述,正确的是( )
A.叶绿体内产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH),用于还原C3
B.线粒体内产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH),用于还原O2
C.适宜光照下叶绿体中ATP的转移途径是从叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质
D.叶绿体、线粒体内的ATP均可用于植物的各项生命活动
【解析】选C。叶绿体内产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH),用于还原C3,A错误;线粒体内产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH),用于还原O2,B错误;适宜光照下叶绿体中ATP的转移途径是从产生部位叶绿体类囊体薄膜到起作用部位叶绿体基质,C正确;叶绿体内的ATP仅用于暗反应C3的还原,D错误。
4.(2021·淄博模拟)为探究影响光合作用强度的因素,将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.此实验有两个自变量
B.D点比B点CO2吸收量高的原因是光照强度大
C.实验结果表明,在土壤含水量为40%～60%的条件下施肥效果明显
D.制约C点光合作用强度的因素主要是土壤含水量
【解析】选A。由题意可知,本实验探究的自变量有光照强度、是否施肥、土壤含水量三个,A错误;由图示曲线可知,与D点相比,B点的光照强度较弱,光合作用强度也较弱,因此D点比B点CO2吸收量高的主要原因是光照强度大,B正确;根据图示,同一光照条件下,当土壤含水量在40%～60%时,施肥与未施肥相比CO2吸收量增加明显,C正确;C点土壤含水量较少,光合作用强度较低,因此制约C点光合作用强度的因素主要是土壤含水量,D正确。
【知识总结】坐标曲线上限制因变量变化的因素分析
(1)单曲线分析:曲线上升段或下降段的限制因素,主要是横轴对应的变量(自变量);曲线水平段的限制因素是除自变量之外的其他影响因变量的因素。
(2)多曲线分析:两曲线重合部分的限制因素是横轴对应的变量(自变量),两曲线不重合部分的差异是由除自变量之外的其他影响因变量的因素所致。
5.如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率,下列假设条件中能使图中结果成立的是( )
A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度
B.横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度
C.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度
D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度
【解析】选D。随着CO2浓度的增大,净光合速率先增大后趋于稳定,但由于净光合速率最大时对应着一个温度,即最适温度,低于或高于此温度,净光合速率都将下降,所以无法确定在CO2浓度足够大时,较高温度下的净光合速率高于较低温度,A错误;植物进行光合作用存在最适温度,高于最适温度后,净光合速率减小,所以随着温度升高,净光合速率应先升高后降低,B错误;由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光,在相应光波长时,植物的净光合速率存在峰值,不应呈现先升高后趋于稳定的状态,且光波长一定时,较高温度下的净光合速率不一定较高,C错误;随着光照强度的增加,净光合速率先增大后趋于稳定,在光照强度足够时,较高的CO2浓度下净光合速率较大,D正确。
6.(2021·南充模拟)研究小组通过实验探究适宜温度条件下,氧气浓度变化对某植物细胞呼吸的影响,结果如图所示。据图分析错误的是( )
A.欲测定该植物的呼吸作用强度,一定要遮光处理
B.B点时细胞呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质和细胞质基质
C.贮藏水果蔬菜时,宜选择R点对应的氧气浓度
D.C点以后限制氧气吸收量的因素可能是温度、酶等因素
【解析】选B。欲测定该植物的呼吸作用强度,一定要遮光处理,A正确;B点只进行有氧呼吸,细胞产生二氧化碳的场所是线粒体基质,B错误;贮藏水果蔬菜时,宜选择R点对应的氧气浓度,C正确;C点以后限制氧气吸收量的因素可能是温度、酶等因素,D正确。
7.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变),理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是( )
A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移
C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移
【解析】选C。图中a、b、d三点分别表示细胞呼吸强度、光补偿点和在光饱和点时的光合作用强度。由题干“光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃”可知,当温度从30 ℃降到25 ℃时,细胞呼吸强度降低,a点上移;光合作用强度增强,所以光饱和点时吸收的CO2增多,d点上移的同时右移;b点光合作用强度=细胞呼吸强度,在25 ℃时细胞呼吸强度降低,光合作用强度增强,在除光照强度外其他条件不变的情况下,要使光合作用强度仍然与细胞呼吸强度相等,需降低光照强度,即b点左移。
8.(2021·长沙模拟)如图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合速率的影响。下列有关叙述错误的是( )
A.曲线中a点转向b点时,叶绿体中C3浓度降低
B.曲线中d点转向b点时,叶绿体中C5浓度升高
C.ab段影响光合速率的主要因素是光照强度
D.bc段影响光合速率的因素可能是温度等其他条件
【解析】选B。a点转向b点时,光反应增强,能提供更多的还原氢和ATP用于C3的还原,CO2仍以原速度进行固定,故C3浓度会下降,A项正确;d点转向b点时,CO2浓度增加,会有更多的C5用于CO2的固定,C3的还原速度不变,故C5浓度会下降,B项错误;ab段表示随光照强度的增大,光合速率增加,故光照强度是影响光合速率的主要因素,C项正确;bc段光照强度已经饱和,温度等成为光合速率的影响因素,D项正确。
9.科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况,并将检测结果绘制成图。下列相关说法错误的是( )
A.光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因
B.致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭
C.致使ef段、p段Pn下降的原因是光照逐渐减弱
D.适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施
【解析】选B。早晨太阳出来后光照强度不断增大,使得露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升,A项正确;大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降,主要原因是太阳出来后旺盛的光合作用消耗大量CO2,使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降,而露地栽培的油桃在mn段Pn下降,是因为环境温度过高导致气孔关闭,吸收CO2减少,B项错误;15时以后,两种栽培条件下的光合速率持续下降,是光照强度逐渐减弱所致,C项正确;适时浇水从而避免植物因缺水导致气孔关闭,增施农家肥从而增加CO2浓度是提高大田作物产量的重要措施,D项正确。
【知识总结】提高大棚内农作物产量的途径
10.(2021·芜湖模拟)在晴朗的夏季,将一正常生长的绿色植物放入密闭的透明玻璃罩内继续培养,每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度,绘制成如图所示曲线。下列判断正确的是( )
A.FG段表明气孔关闭,不进行光合作用
B.E点和F点比较,E点时C3含量低、C5含量高
C.D点开始进行光合作用,H点光合作用消失
D.该植物体内的有机物在一昼夜内有所增加
【解析】选D。FG段由于温度过高导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少,但是光合作用仍在进行,并且光合作用强度大于呼吸作用强度,A错误;F点的光照强度大于E点,所以F点的C3还原速率大于E点,故F点的C3含量低,C5含量高,B错误;图中D点和H点时,玻璃罩内的二氧化碳浓度达到平衡,此时光合速率等于呼吸速率。开始进行光合作用在D点之前,光合作用消失在H点之后,C错误;K点和A点相比,玻璃罩内CO2浓度有所降低,说明该植物体内的有机物在一昼夜内有所增加,D正确。
11.(创新性·影响光合作用的因素)如图表示夏季玉米地里距地面高度不同处CO2浓度的变化,实线表示10时的测定结果,虚线表示22时的测定结果。下列分析正确的是( )
A.在富含有机肥的农田中,图中c点会左移
B.10时,植株不同高度处的光反应强度相同
C.22时,植株高处比低处固定CO2能力强
D.b点对应处是玉米植株叶光合面积较大处
【解析】选D。富含有机肥的农田中,由于微生物分解作用,会释放出CO2,故c点将会右移,A错误;由图中实线可知,上午10时玉米植株不同高度处CO2的吸收量不同,接收到的光照强度也不同,故植株不同高度处的光反应强度不同,B错误;夜晚无光照,不能进行光合作用,不固定CO2,C错误;由图可知,b点CO2浓度最低,应对应玉米光合作用面积较大处,D正确。
12.(综合性·光合作用和细胞呼吸的计算)如图表示在不同温度下,测定某植物叶片重量(均指有机物)变化情况的操作流程及结果,下列相关叙述中,不正确的是( )
A.该植物叶片的实际光合速率为Y+2X mg/h
B.14 ℃时植物呼吸作用和实际光合作用都大于13 ℃时
C.分别在上述四种温度下适宜光照维持10 h再暗处理10 h,则该植物叶片在14 ℃时增重最多达30 mg
D.16 ℃时植物进行光合作用所需CO2都来自线粒体
【解析】选D。据图分析,无光处理1 h,叶片重量减少了X,可以代表呼吸速率;再经过光照处理1 h,叶片重量与实验初相比,增加了Y,整个过程经过了两个小时的呼吸作用,因此实际光合速率=Y+2X mg/h,净光合速率=Y+X mg/h。根据以上分析可知,该植物叶片的实际光合速率为Y+2X mg/h,A正确;根据柱状图分析可知,13 ℃时的X、Y都比14 ℃小,因此14 ℃时植物呼吸作用和实际光合作用都大于13 ℃时,B正确;根据题意分析,分别在上述四种温度下适宜光照维持10 h再暗处理10 h,四种温度下的增重(10Y)分别为10×2=20 mg、10×3=30 mg、10×2=20 mg、10×1=10 mg,C正确;16 ℃时植物的净光合速率大于0,则其光合作用需要的二氧化碳除了来自线粒体,还要从大气中吸收,D错误。
二、非选择题:本题共2小题,共40分。
13.(22分)(素养提升——科学探究)补光是指在自然光照条件下额外补充不同波长的光。为了探究补光对植物光合作用速率的影响,研究小组在温度适宜的玻璃温室中,分别用三种强度相同的单色光对某植物进行补光实验,补光时间为上午7:00～10:00。结果如图所示:
(1)补光实验时,采用适宜温度的原因是 ______________________________。
(2)该实验证明,自然光照下补充____________nm的光可以提高光合作用速率。
(3)10:00时光照突然停止,此时光合作用速率是否为0?__________,原因是__
_________________________________________________________。
(4)现有沉置于清水底部的30片新鲜小圆叶片、饱和的碳酸氢钠溶液,其他材料器具自选,欲探究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响,请写出实验思路:
______________________________________________________________。
【解析】(1)根据题意知,实验中温度是无关变量,为了使其在不同时间、不同波长的补光实验时对植物光合速率不造成影响,所以要采用适宜且相同的温度进行实验。
(2)对比曲线分析,与自然光照下比较,补充450 nm、680 nm的光可以提高光合作用速率,若采用580 nm的光进行补光实验,植物光合速率反而更低。
(3)若10:00时光照突然停止,由于此时刻叶绿体内还有一定量的ATP和[H],所以叶绿体内暗反应还可以继续进行,此时光合作用合成有机物的速率不为0。
(4)欲探究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响,则首先应配制不同浓度的碳酸氢钠溶液,用以提供不同浓度的CO2,再选用相同数量的小圆叶片放入不同浓度的碳酸氢钠溶液中,给予相同强度的光照,观察记录相同时间内小圆叶片上浮的数量。
答案:(1)避免由于温度不适宜影响植物光合作用速率(排除无关变量对实验结果的影响)
(2)450、680
(3)否 光照停止,叶绿体内依然积累有ATP和[H],暗反应继续进行
(4)配制不同浓度的碳酸氢钠溶液,分别加入等量的小圆叶片,给予相同的光照,一段时间后观察、记录小圆叶片上浮的数量
14.(18分)(综合性·光合作用和细胞呼吸)(2021·石家庄模拟)如图是北方某干旱地区夏日晴朗天气,黄瓜叶片净光合速率与胞间CO2浓度的日变化曲线。请回答下列问题:
(1)据图推测13:00时,________(填“增加”或“降低”)环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用“午休”的程度,原因是__ _____________________________。
(2)有同学认为,17:00～18:00胞间CO2浓度快速上升的原因是呼吸速率大于光合速率,你认为是否正确?________(填“是”或“否”),理由是__ _______
_______________________________________________________。
(3)玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶,能通过一系列反应将CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞,保证暗反应顺利进行。在干旱缺水地区,与11:00时相比,13:00时该类植物光合作用速率反而有所升高,除光照、温度等因素外,主要原因是________________________________________________________。
【解析】(1)图中显示,13:00时黄瓜光合作用出现了“午休”现象,是气孔关闭导致CO2吸收不足,进而影响光合作用暗反应,因此适当增加环境的相对湿度可降低黄瓜光合作用“午休”的程度。(2)据图中实验结果可知,17:00～18:00黄瓜的净光合速率大于零,说明其光合速率大于呼吸速率。(3)根据题意分析可知,玉米、甘蔗等植物细胞中有一种酶,能通过一系列反应将CO2“泵”入某些进行光合作用的细胞,即玉米、甘蔗等植物能利用较低浓度的CO2,所以在干旱缺水地区,与11:00时相比,13:00时该类植物光合作用速率反而有所升高。
答案:(1)增加 避免因气孔关闭导致胞间CO2浓度较低,进而影响暗反应速率
(2)否 由图中实验结果可知该时间段净光合速率大于零,说明其光合速率大于呼吸速率
(3)该类植物能利用较低浓度的CO2途径
具体方法和注意事项
延长光照时间
夜间适当补充光照:最好选择日光灯,时间不能太长,保证经济效益
增大光合面积
合理密植:要适度,避免相互遮光造成减产
间作、套种:要选择合适的两种作物,减少竞争导致的减产
提高光合作用强度
提高CO2浓度:如适当通风、施用农家肥
合理施肥:如农家肥和化肥配合使用,还要避免施肥过度造成“烧苗”
提高净光合作用速率
适当增大昼夜温差:白天适当升温,夜间适当降温,增加有机物的积累量
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